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德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究人員近日成功在一種新的三維結(jié)構(gòu)材料中培養(yǎng)出細(xì)胞，從而首次實(shí)現(xiàn)細(xì)胞粘附及細(xì)胞形狀的三維精確控制。研究報(bào)告發(fā)表在最新出版的《先進(jìn)材料》上。

 

目前，三維環(huán)境中的細(xì)胞培養(yǎng)所采用材料多是由瓊脂糖、膠原纖維或基質(zhì)膠制成，由此模擬出的真實(shí)三維環(huán)境也讓細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)變得更加切實(shí)可行。不過(guò)所有這些材料都有一個(gè)特性：所含孔徑混雜，大小不一。由此帶來(lái)的一個(gè)后果是：很難從結(jié)構(gòu)和生化角度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行表征。

 

在這項(xiàng)研究中，研究人員采用了一種具有疏蛋白（protein-repellent）性的柔性聚合物，并以一種可結(jié)合蛋白材料作為聚合物的盒狀支撐點(diǎn)，通過(guò)激光直刻法（Direct Laser Writing Method）制作出一種特殊的聚合物支架。這種支架的疏蛋白結(jié)構(gòu)由25微米高的支柱組成，各個(gè)支柱之間通過(guò)細(xì)棒連接，連接點(diǎn)高度不一，然后盒狀支撐點(diǎn)被精確地放在細(xì)棒中間。當(dāng)含有粘附蛋白的溶液浸入支架時(shí)，蛋白只會(huì)與盒狀支撐點(diǎn)相結(jié)合，兩小時(shí)內(nèi)，個(gè)體細(xì)胞占滿支架，且只粘附在特定位點(diǎn)。由此，通過(guò)改變支撐點(diǎn)和細(xì)棒的位置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞形狀的三維控制。